方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明尤其涉及工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域,所述工業(yè)設(shè)計諸如車輛設(shè)計、包裝設(shè)計、機械設(shè) 計、消費物品以及電子器件設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002] 多種系統(tǒng)和程序被提供在市場上以用于對象的設(shè)計、工程和制造。CAD為計算機輔 助設(shè)計的縮寫,例如其涉及用于設(shè)計對象的軟件解決方案。CAE為計算機輔助工程的縮寫, 例如其涉及用于對未來產(chǎn)品的物理行為進行仿真的軟件解決方案。CAM為計算機輔助制造 的縮寫,例如其涉及用于對制造過程和操作進行定義的軟件解決方案。在這樣的計算機輔 助設(shè)計系統(tǒng)中,圖形用戶界面在關(guān)于技術(shù)效率方面扮演重要角色。這些技術(shù)可以被嵌入在 產(chǎn)品生命周期管理(PLM)系統(tǒng)中。PLM指代商業(yè)策略,其幫助公司共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)、應(yīng)用公共 過程,并且在擴展企業(yè)概念中影響從概念到其生命周期結(jié)束的產(chǎn)品開發(fā)的企業(yè)知識。
[0003] 由DASSAULTSYSTEMES(根據(jù)商標CATIA、EN0VIA和DELMIA)提供的PLM解決方案 提供了工程中心,其組織產(chǎn)品工程知識;制造中心,其管理制造工程知識;以及企業(yè)中心, 其使企業(yè)集成和連接到工程中心和制造中心。連同以上三個中心,系統(tǒng)傳送開放對象模型, 其鏈接產(chǎn)品、過程、資源以能夠創(chuàng)建動態(tài)的、基于知識的產(chǎn)品,并且能夠進行決策支持,其驅(qū) 動優(yōu)化的產(chǎn)品定義、制造準備、生產(chǎn)和服務(wù)。
[0004] 不同的框架被提供給工業(yè)設(shè)計者,以用于三維建模對象的設(shè)計。在更廣泛的框架 中,工業(yè)設(shè)計者經(jīng)由過程關(guān)系來執(zhí)行其設(shè)計。更精確地,工業(yè)設(shè)計者定義基本幾何形狀和 過程的歷史,所述過程將基本幾何形狀轉(zhuǎn)換為根據(jù)過程的歷史被分層次連接的更復(fù)雜的對 象,以形成期望的復(fù)雜模型。該框架為更加優(yōu)選的框架,特別是因為其允許有經(jīng)驗的設(shè)計者 相對更快地執(zhí)行其設(shè)計。事實上,利用適當?shù)倪^程,人們可以以相對更少的操作來實現(xiàn)復(fù)雜 模型。該主題的參考為"Hanbookofsolidmodeling";DonaldELacourse,Ed:MacGraw Hill〇
[0005] 在另一框架中,工業(yè)設(shè)計者經(jīng)由非過程關(guān)系來執(zhí)行其設(shè)計。更精確地,工業(yè)設(shè)計者 定義基本形狀,然后,定義在幾何形狀之間的活躍關(guān)系,以使遵守約束的集合的基本幾何形 狀的集合形成所期望的復(fù)雜模型。
[0006] 在本上下文中,仍然需要改進的解決方案來設(shè)計3D建模對象。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 因此提供了一種用于設(shè)計三維建模對象的計算機實現(xiàn)的方法,所述三維建模對象 表示工業(yè)產(chǎn)品,并且由包括多個幾何對象的數(shù)據(jù)和鏈接所述幾何對象的關(guān)系來進行定義, 其中鏈接所述幾何對象的關(guān)系包括過程關(guān)系。該方法包括提供具有節(jié)點和弧的建模圖的步 驟,所述節(jié)點表示該幾何對象,所述弧的每一個弧表示鏈接由弧的入射節(jié)點表示的兩個幾 何對象的關(guān)系,其中該過程關(guān)系由具有與該過程關(guān)系相同的方向的單向弧表示,并且其中 鏈接幾何對象的關(guān)系進一步包括由雙向弧表示的活躍關(guān)系,并且其中,所提供的建模圖遵 守以下準則,即所述建模圖的每一個強連通分量的所有弧為雙向的。以及所述方法包括當 添加鏈接在添加之前被包括在對所述3D建模對象進行定義的數(shù)據(jù)中的幾何對象中的兩個 幾何對象的關(guān)系時,選擇由要被添加的所述關(guān)系鏈接的兩個幾何對象,所述選擇根據(jù)所述 準則來執(zhí)行。
[0008] 該方法可以包括如下中的一個或多個:
[0009] -對要由待被添加的所述關(guān)系鏈接的所述兩個幾何對象的選擇包括在所有幾何 對象中選擇第一幾何對象,在所述建模圖中標識在它們和所述第一幾何對象之間添加所述 關(guān)系將打破所述準則的所有幾何對象,以及然后根據(jù)所標識的幾何對象來選擇第二幾何對 象;
[0010] -要被添加的所述關(guān)系是活躍關(guān)系,并且所述標識包含確定被包括在所述第一幾 何對象的強連通分量中的所有節(jié)點的所有部落節(jié)點,或者要被添加的所述關(guān)系是將所述第 一幾何對象作為輸入的過程關(guān)系,并且所述標識包含確定被包括在所述第一幾何對象的強 連通分量中的所有節(jié)點的所有父節(jié)點,或者要被添加的所述關(guān)系是使得所述第一幾何對象 作為輸出的過程關(guān)系,并且所述標識包含確定被包括在所述第一幾何對象的強連通分量中 的所有節(jié)點的所有子節(jié)點。
[0011]-確定被包括在所述第一幾何對象的強連通分量中的所有節(jié)點的所有部落節(jié)點或 所有父節(jié)點或所有子節(jié)點通過確定所述建模圖的強連通圖來被執(zhí)行,其中,所述強連通圖 是所述建模圖的強連通分量的圖,并且然后在所述強連通圖中確定所述第一幾何對象的強 連通分量中的所有節(jié)點的所有部落節(jié)點或所有父節(jié)點或所有子節(jié)點;
[0012] -其中,對所述第一幾何對象和/或所述第二幾何對象的所述選擇經(jīng)由用戶交互 來被執(zhí)行;
[0013]-對所述第二幾何對象的所述選擇被限制為所述建模圖中的未被標識為破壞所述 準則的幾何對象;
[0014] -所述活躍關(guān)系為樣式關(guān)系和/或機械關(guān)系;
[0015]-所述工業(yè)產(chǎn)品為機械部件或消費物品;和/或
[0016] -所述方法包括,在進一步修改對所述3D建模對象進行定義的數(shù)據(jù)時,確定強連 通圖,其中,所述強連通圖為所述建模圖的強連通分量的圖,并且根據(jù)所述強連通圖的遍歷 來更新所述3D建模對象。
[0017] 進一步提供了一種計算機程序,包含用于執(zhí)行該方法的指令。
[0018] 進一步提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì),具有記錄其上的計算機程序。
[0019] 進一步提供了一種CAD系統(tǒng),包括處理器、存儲器和圖形用戶界面,所述處理器耦 合于所述存儲器和所述圖形用戶界面,該存儲器具有記錄于其上的計算機程序。
[0020] 進一步提供了一種由所述方法設(shè)計的三維對象。
[0021] 進一步提供了一種存儲該三維對象的數(shù)據(jù)文件。
[0022] 進一步提供了一種存儲該三維對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
[0023] 進一步提供了一種由該三維對象表示的工業(yè)產(chǎn)品。
[0024] 進一步提供了一種用于制造工業(yè)產(chǎn)品的方法,包括根據(jù)上述設(shè)計方法來設(shè)計表示 該工業(yè)產(chǎn)品的三維對象,然后基于所設(shè)計的三維對象來制造工業(yè)產(chǎn)品的步驟。
【附圖說明】
[0025] 現(xiàn)將以非限制示例的形式并且參考附圖來描述本發(fā)明的實施例,其中:
[0026] -圖1示出了方法的示例的流程圖;
[0027] -圖2示出了系統(tǒng)的圖形用戶界面的示例;
[0028] -圖3示出了系統(tǒng)的示例;并且
[0029] -圖4-圖32說明了該方法。
【具體實施方式】
[0030] 參考圖1的流程圖,提出了一種用于設(shè)計三維建模對象的計算機實現(xiàn)的方法。該 3D建模對象表示工業(yè)產(chǎn)品。3D建模對象由包括多個幾何對象和鏈接幾何對象的關(guān)系的數(shù) 據(jù)進行定義。鏈接幾何對象的關(guān)系包括過程關(guān)系和活躍關(guān)系。該方法包括提供具有節(jié)點和 弧的建模圖的步驟S10,所述節(jié)點表示幾何對象,所述弧的每一個表示鏈接由弧的入射節(jié)點 表示的兩個幾何對象的關(guān)系。在該圖中,過程關(guān)系由具有與過程關(guān)系相同的方向的單向弧 表示,并且活躍關(guān)系由雙向弧表示。提供步驟S10與方法的其他步驟不同地被表示,但從計 算機實現(xiàn)的視角,該提供可以實際上產(chǎn)生作為背景過程,以使建模圖(在方法中潛在地被 修改的)始終被提供。
[0031 ] 如圖1所示,該方法可以包括在修改S30對3D建模對象進行定義的數(shù)據(jù)時確定強 連通圖的步驟S30。該確定可以被執(zhí)行,例如,從草稿開始執(zhí)行或從對在方法的先前迭代中 確定的強連通圖進行更新/檢索開始執(zhí)行。該強連通圖為建模圖的強連通分量的圖。該方 法還包括在S30根據(jù)強連通圖的遍歷來更新3D建模對象。修改S30、確定S30和更新S30 被表示在同一個框S30中,這是因為它們可以被視為被重疊在單個步驟中,并且不一定是 順序的。
[0032] 同樣如圖1所表示的,提供步驟S10可以可選地在選擇步驟S20之前,在添加S20 鏈接在添加之前被包括在對三維建模對象進行定義的數(shù)據(jù)中的幾何對象中的兩個(即至 少兩個)幾何對象的(活躍或過程)關(guān)系(即要由要被添加的關(guān)系鏈接的對象已存在/已 經(jīng)被實例化,即其不是通過添加而被新創(chuàng)建的)時,兩個幾何對象由待添加的關(guān)系進行鏈 接。并且,選擇S20和添加S20被表示在同一個框中,因為它們可以被視為被重疊在單個步 驟,并且不一定按序。在這種情況下,選擇S20根據(jù)圖所遵守的特定準則執(zhí)行,例如,在整個 方法中。該準則可以在下文中被稱為"S20的準貝1J"或"與S20相關(guān)的準貝1J"或"順序準則"。 特別地,所提供的建模圖遵守以下準則,即建模圖的每個強連通分量的所有弧為雙向的。
[0033] 還如圖1所表示的,步驟S20和S30的每一個可以在重復(fù)迭代之前。特別地,在 S20,活躍或過程關(guān)系的添加組成對定義3D建模對象的數(shù)據(jù)的修改,以使S10和S20的迭代 可以在S10和S30的迭代之前,其中迭代的S30的數(shù)據(jù)修改為該迭代的S20的活躍或過程關(guān) 系的添加。其概念上與S20以及然后S30的迭代相對應(yīng),因為S10為后臺過程。在該情況 下,S20指定S30,就這種意義而言,其添加了進一步的條件,即對定義3D建模對象的數(shù)據(jù)的 修改不以S20中所述的特定方式以外的任何方式執(zhí)行。例如,該方法可以包括具有S10和 S20的第一迭代,以及具有S10和S30的第二迭代,然后可選地利用每次S20或S30被執(zhí)行 的其他迭代。對定義3D建模對象的數(shù)據(jù)的其他類型(未示出)的修改,諸如添加將已有幾 何對象作為輸入以及創(chuàng)建新的幾何對象作為輸出的過程關(guān)系(即下文可能被稱為添加"新 的過程"),刪除過程關(guān)系、或刪除活躍關(guān)系,可以被考慮。在這種情況下,參考圖1的流程 圖,方法在所述其他類型的修改時不執(zhí)行S20。該迭代過程對應(yīng)于工業(yè)設(shè)計者以連續(xù)方式來 執(zhí)行設(shè)計方法。事實上,設(shè)計者添加或刪除過程或活躍關(guān)系、或他/她對定義3D建模對象 的數(shù)據(jù)作出其他修改。每次存在這樣的修改時,S30可以被執(zhí)行。每次修改包括添加特定 活躍或過程關(guān)系時,S20可以被執(zhí)行,并且S30然后可能被執(zhí)行。
[0034] 注意,S30對應(yīng)于在先前修改時對3D建模對象的更新。該更新允許修改的直接集 成,例如,以向設(shè)計者提供其視覺反饋(如果例如3D建模對象被顯示,同時修改被執(zhí)行)。然 而,該更新不一定在運行中被執(zhí)行。事實上通常是,設(shè)計者執(zhí)行設(shè)計修改而不進行任何更新 (并且因此沒有任何視覺反饋)。